Chuong 3 PDF

Ch-ơng iii: Trang bị điện ô tô 3.1 Khái quát chung trang bị điện ô tô 3.1.1 Đặc điểm mạng điện ô tô Ôtô đ-ợc trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện điện tử khác Từng nhóm thiết bị điện có cấu tạo tính riêng, phục vụ số mục đích định, tạo thành hệ thống điện riêng biệt mạch điện ôtô - Hệ thống điện ô tô hệ thống khép kín, có đầy đủ khâu hệ thống ®iƯn nãi chung: + Ngn ®iƯn lµ ngn chiỊu, điện áp thấp ( 12; 24V; 42V) Nguồn điện ô tô nguồn điện chiều đ-ợc cung cấp accu, động ch-a làm việc, máy phát điện động đà làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện lắp đặt sửa chữa, đa số xe, ng-ời ta sử dụng thân s-ờn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system) Vì vậy, đầu âm nguồn điện đ-ợc nối trực tiếp thân xe + Phụ tải thiết bị tiêu thụ điện xe, phụ tải điện hệ thống điện ôtô đa dạng: Có thiết bị làm việc thời gian ngắn nh-ng tiêu thụ dòng điện lớn nh- máy khởi động điện yêu cầu cung cấp dòng điện chế độ hÃm tới vài trăm Ampe, hệ thống đánh lửa làm việc liên tục dòng điện sơ cấp mạch đánh lửa tiêu thụ từ 5-7 A Tính chất phụ tải điện đa dạng: phụ tải điện cảm nh- cuộn dây điện từ, biến áp đánh lửa ; phụ tải trở nh- bóng đèn Các loại phụ tải điện ôtô đ-ợc mắc song song đ-ợc chia làm loại: Ngoài ra, ng-ời ta phân biệt phụ tải điện ô tô theo công suất, điện áp làm việc + Dây dẫn điện ô tô đa dạng: Dây nối ắc quy th-ờng có từ đến dây, tiết diện lớn chịu dòng điện lớn; dây cao áp hệ thống đánh lửa có lớp cách điện dày chịu điện áp cao; dây dẫn điện áp thấp có chiều dài tiết diện khác nhau, đ-ợc theo bó dây - Điều kiện làm việc trang bị điện, linh kiện điện tử ôtô khắc nghiệt: Nhiệt độ bên hệ thống, cụm chi tiết ôtô, đặc biệt khoang bố trí động th-ờng cao, lên tới 1000 C Bụi, độ ẩm cao rung xóc trình ôtô chuyển động nhân tố ảnh h-ởng xấu tới làm việc mối tiếp xúc, linh kiện bán dẫn vi mạch - Mạng điện xe mạng điện hình tia: Dòng điện từ nguồn đ-a tới bảng cầu chì chính, đến bảng cầu chì khoang, sau tới phụ tải Ngoài có cầu nối an toàn, rơ le bảo vệ mạng điện Toàn mạnh điện xe kết nối với phụ tải đ-ợc thể sơ đồ nguyên lý sơ đồ lắp ráp 3.1.2 Mạng điện chung ô tô Hệ thống khởi ®éng (starting system): Bao gåm accu, m¸y khëi ®éng ®iƯn (starting motor), relay điều khiển relay bảo vệ khởi động Đối với động diesel có trang bị thêm hệ thống xông máy (glow system) Hệ thống cung cấp điện (charging system): gồm accu, máy phát điện (alternators), tiết chế điện (voltage regulator), relay đèn báo nạp Hệ thống đánh lửa (Ignition system): Bao gồm phận chính: accu, khóa điện (ignition switch), chia điện (distributor), biến áp đánh lửa hay bobine (ignition coils), hộp điều khiển đánh lửa (igniter), bougie (spark plugs) Hệ thống chiếu ánh sáng tín hiệu (lighting and signal system): gồm đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, công tắc relay Hệ thống đo đạc kiểm tra (gauging system): chủ yếu đồng hồ báo tableau đèn báo gồm có: đồng hồ tốc độ ®éng c¬ (tachometer), ®ång hå ®o tèc ®é xe (speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu nhiệt độ n-ớc Hệ thống điều khiển động (engine control system): gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, động diesel ngày th-ờng sử dụng hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử (EDC electronic diesel control common rail injection) Hệ thống điều khiển ôtô: bao gåm hƯ thèng ®iỊu khiĨn phanh chèng h·m ABS (antilock brake system), hộp số tự động, tay lái, gối (SRS), lực kéo (traction control) Hệ thống điều hòa nhiệt độ (air conditioning system): bao gồm máy nén (compressor), giµn nãng (condenser), läc ga (dryer), van tiÕt l-u (expansion valve), giàn lạnh (evaporator) chi tiết điều khiển nh- relay, thermostat, hộp điều khiển, công tắc A/C Nếu hệ thống đ-ợc điều khiển máy tính có tên gọi hệ thống tự động điều hòa khí hậu (automatic climate control) Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt n-ớc, xịt n-ớc (wiper and washer system) HƯ thèng ®iỊu khiĨn cưa (door lock control system) HƯ thèng ®iỊu khiĨn kÝnh (power window system) HƯ thèng ®iỊu khiĨn kÝnh chiÕu hËu (mirror control) HƯ thèng ®Þnh vị (navigation system) Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thiết bị điện ôtô (M21 Vonga) 12 Đèn trần; 13 16 Bó dây chính; 14 Đèn hậu; 17 Máy khởi động điện; 18 Ac quy; 19 Đèn đờ mi; 20 Còi Bộ chia điện; Motor quạt; Đồng hồ; 10 15 Công tắc đèn trần tự động; 11 Công tắc đèn trần; Đèn pha; Relay còi; Máy phát điện; Bé ®iỊu chØnh ®iƯn; Motor lau cưa kÝnh; Biến áp đánh lửa; 3.2 Hệ thống cung cấp ®iƯn 3.2.1 Nh÷ng vÊn ®Ị chung cđa hƯ thèng cung cÊp ®iƯn a NhiƯm vơ cđa hƯ thèng cung cÊp ®iƯn HƯ thèng cung cÊp ®iƯn cã nhiƯm vơ: cung cấp l-ợng điện cho phụ tải ô tô, với điện áp phù hợp, ổn định chế độ làm việc ô tô b Sơ đồ nguyên lý chung hệ thống cung cấp điện Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện Các thiết bị điện hệ thống cung cấp điện đ-ợc giới thiệu hình 3.2 - Hệ thống cung cấp điện ô tô gồm : Nguồn điện, dây dẫn, thiết bị bảo vệ nh- cầu chì, rơ lecác phận báo nh- đồng hồ đo dòng điện; đồng hồ đo điện áp đèn báo nạp - Nguồn điện ô tô gồm : máy phát điện ắc quy mắc song song nhau, hỗ trợ làm việc: + Khi động ch-a làm việc máy phát ch-a cấp điện ắc quy cấp điện cho phụ tải, chủ yếu để khởi động động + Khi máy phát đà phát điện cấp điện cho phụ tải nạp lại điện cho ắc quy + Khi có nhiều phụ tải làm việc đồng thời, v-ợt khả cung cấp máy phát ắc quy máy phát cấp điện cho phụ tải - Để điều chỉnh máy phát điện có tiết chế ®i kÌm m¸y ph¸t Víi m¸y ph¸t ®iƯn mét chiỊu : Bộ tiết chế phải làm nhiệm vụ điều chỉnh hiệu, hạn chế dòng điện cắt dòng điện ng-ợc Với máy phát điện xoay chiều tự hạn chế dòng điện tiết chế nhiệm vụ điều chỉnh hiệu; số tiết chế IC thêm nhiệm vụ kiểm soát trình nạp điện ắc quy - Để thông báo tình hình làm việc hệ thống có đồng hồ đèn báo nạp - Để bảo vệ phụ tải có cầu chì, cầu nối, rơ le 3.2.2 Các thiết bị hệ thống cung cấp điện 3.2.2.1 ắc quy a Công dụng ắc quy Để cấp dòng điện cho máy khởi động điện cần khởi động động phụ tải khác thiết bị điện máy phát điện không làm việc ch-a cung cấp l-ợng vào mạng l-ới điện (Thí dụ động làm việc chế độ không tải) Khi công suất máy phát lớn công suất phụ tải máy phát cung cấp l-ợng cho phụ tải nạp điện cho ắc quy ắc quy đ-ợc trì dòng chiều cung cấp cho phụ tải cần b Phân loại ắc quy axit * Theo việc sử dụng dung dịch điện phân ta có ắc quy kiềm ắc quy ngăn * Theo số ngăn ắc quy ắc quy ngăn ắc quy cầu chìm * Theo cách bố trí cầu nối ắc quy cầu * ắc quy axit: loại ắc quy mà dung dịch điện phân dùng ắc quy dung dịch axit, th-ờng axit sunfuaric (H2S04) * ắc quy kiềm: loại ắc quy mà dung dịch điện phân dùng ắc quy dung dịch kiềm (Na0H) (K0H) + Dựa vào cấu tạo cực ng-ời ta chia ắc quy kiềm làm ba loại: -Loại ¾c quy s¾t – niken -Lo¹i ¾c quy cadimi (Cd) niken -Loại ắc quy bạc- Kẽm c Yêu cầu ắc quy Nguồn điện ắc quy ô tô phải đủ lớn để máy khởi động làm việc đ-ợc, yêu cầu cần đạt đ-ợc điện áp, chắn kết cấu, cấu tạo đơn giản dễ chăm sóc, bảo d-ỡng sửa chữa, kích th-ớc nhỏ gọn, trọng l-ợng nhỏ, độ bền cao, đảm bảo đặc tính công tác độ tin cậy cao Nó phải thoả mÃn yêu cầu có chế độ phóng ®iƯn lín d KÕt cÊu cđa ¾c quy axit Hai hình vẽ 3.3 3.4 thể rõ hình dáng bên cấu tạo bên hai loại ắc quy axit dùng ô tô ắc quy cầu (Hình 2.1.1) ắc quy cầu chìm (Hình 2.1.2) Hình 3.3 Cấu tạo ắc quy axit cầu Vỏ bình Cầu nối Nắp bình Đầu cực Nút ngăn ắc quy Bản cực d-ơng Tấm l-ới cực Tấm ngăn cách Tấm cực d-ơng Tấm cực âm Bản cực âm Tấm cách Yên đỡ cực Hình 3.4 Cấu tạo ắc quy axit cầu chìm Chùm cực d-ơng Đầu cực Đầu nối Chùm cực âm Khối cực d-ơng 10 Vỏ bình điện 11 Nắp 12 Nút lỗ rót Chúng có kết cấu bình đ-ợc chia làm nhiều ngăn, thông th-ờng (3- 6) ngăn, ngăn cho điện áp hai đầu cực V Nh- đấu nối tiếp (3- 6) ngăn với ta có nguồn ắc quy (6-12)V 3.2.2.2 Máy phát điện a Nhiệm vụ - Cung cấp điện cho phụ tải ô tô đà làm việc - Nạp điện bổ sung cho ắc quy xe b Yêu cầu - Kích th-ớc, trọng l-ợng máy phát nhỏ gọn nh-ng công suất, số vòng quay lớn - Làm việc ổn định số vòng quay động luôn thay đổi - Máy phát phải làm việc tốt điều kiện ẩm, nhiệt độ cao, bụi bẩn rung động - Làm việc không phát sinh tiếng kêu, chăm sóc bảo d-ỡng kỹ thuật đơn giản, giá thành hạ c Phân loại * Căn theo cấu tạo nguồn điện phát ra: - Máy phát điện chiều: Dòng điện phát dòng chiều - Máy phát điện xoay chiều: Dòng điện phát dòng xoay chiều, qua chỉnh l-u thành dòng chiều cấp cho phụ tải Máy phát điện xoay chiều lại chia ra: + Máy phát điện xoay chiều kích thích nam châm vĩnh cửu + Máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ : Máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ có vòng tiếp điện Máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ vòng tiếp điện * Căn vào điện phát ra: - Máy phát điện 12V - Máy phát điện 24V - Máy phát điện có nấc điện áp (12V, 24V) Tuy nhiên, ô tô sử dụng phổ biến loại máy phát điện xoay chiều 12 24V d Cấu tạo máy phát điên xoay chiều - Cấu tạo máy phát điện xoay chiều gồm: + Stato + Cánh quạt làm mát + Roto + Bộ điốt chỉnh l-u điện áp + Bánh đai truyền Hình 3.5 Cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1, Nắp sau 6, Phần ứng (Stato) 2, Bộ chỉnh l-u 7, Phần cảm (rôto) 3, Điốt 8, Quạt 4, Đi ốt kích từ 9, Buly 5, Bộ điều chỉnh 10 Chân Gắn điện áp chổi than tiếp điện 10 Hình 3.6 Chi tiết tháo rời máy phát điện * Rôto Roto đ-ợc chế tạo thành hai nửa Mỗi nửa có cực làm thép non, bên có cuộn dây kích từ dòng điện kích từ đ-ợc đ-a vào cuộn kích từ Roto Hai đầu dây cuộn kích từ nối với hai vòng tiếp điện đồng đặt trục roto nh-ng cách điện với trục roto Các chổi than lắp giá đỡ áp sát vòng Khi ta bật công tắc máy, điện ắc quy vào kích từ cuộn cảm vấu cực roto trở thành nam châm điện từ cực bắc nam xen kẽ Hình 3.7 Cấu tạo rôto * Stato Dạng ống đ-ợc ghép thép kỹ thuật điện cách điện với để giảm dòng phu cô Mặt có rÃnh xếp cuộn dây ứng điện, cuộn dây ứng điện gồm pha có cuộn dây riêng biệt, cuộn dây pha stato đấu với theo hình hình tam giác Hình 3.8 Đấu mạch mạch tam giác máy phát điện xoay chiều a, Đấu hình b, đấu tam giác Hình 3.9 Bố trí cuộn dây ứng điện phần ứng Stato a Một Stato hoàn chỉnh b Sơ đồ cuôn dây Stato Lõi thép từ ; Đầu mối cuộn dây * Chổi than Hai chổi than đ-ợc cấu tạo từ đồng graphit số phụ chất để giảm điện trở sức mài mòn Hai chổi than đ-ợc đặt giá đỡ, chổi than bắt cố định vỏ máy, áp sát vào vành tiếp điện nhờ lực ép lò xo * Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi bị vật bên rơi vào làm h- hỏng dây quấn, làm giá đỡ cho đầu trục roto, đồng thời để bắt máy phát điện vào ôtô Nắp th-ờng đ-ợc chế tạo thép, gang nhôm Hình 3.10 Chổi than giá đỡ chổi than Hình 3.11 Nắp máy máy phát điện xoay chiỊu * Bé chØnh l-u - C«ng dơng cđa bé chỉnh l-u nắn dòng điện phát xoay chiều thành dòng điện chiều - Bộ chỉnh l-u th-ờng gồm có 6,8 hay9 điot silic xếp thành nhánh điốt mắc theo sơ đồ nắn mạch cầu ba pha nối vào đầu cuộn dây phần ứng stato Các điốt đ-ợc đặt khối để đảm bảo độ kín chắn, điốt đ-ợc tráng lớp bột đặc biệt, khối chỉnh l-u đ-ợc gắn vào nắp máy phát điện bulông Hình 3.12 Sơ đồ đấu dây Hình 3.13 Bé chØnh l-u ®ièt Silic 2.2.2.3 Bé ®iỊu chØnh ®iƯn a Sự cần thiết phải có điều chỉnh điện - Tất phụ tải Ôtô có hiệu điện định mức dòng điện định mức nên đòi 10 Phân chia tia lửa cao áp đến xi lanh theo thứ tự động b Yêu cầu Để đáp nhiệm vụ đánh lửa có yêu cầu sau: Tạo điện áp đủ lớn (12kV-24kV) từ nguồn hạ áp chiều Tia lửa phóng qua khe hở hai cực ( điện cực) bugi điều kiện áp xuất lớn , nhiệt độ cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu chế độ Thời điểm phát tia lửa điện bugi xilanh phải theo góc đánh lửa thứ tự đánh lửa quy định Biến áp đánh lửa phải có hệ số dự trữ lớn đảm bảo cho hệ thống làm việc chế độ động c Phân loại * Dựa theo nguyên lý làm việc gồm có : Hệ thống đánh lửa tiếp điểm Hệ thống đánh lửa bán dẫn Hệ thống đánh lửa điện tử Hệ thống đánh lửa Manhêto Hệ thống đánh lửa điện dung * Dựa vào cấu tạo gồm có : Hệ thống đánh lửa có chia điện Hệ thống đánh lửa chia điện Hệ thống đánh lửa có điều chỉnh sớm chân không li tâm Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm tiếp điểm Hệ thống đánh lửa điện tử có điều khiển ECU 3.3.2 Các thiết bị hệ thống Hình 3.14 Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa th-ờng ắc quy; Khoá điện; Bôbin; Bộ chia điện; Tụ điện; Cặp tiếp điểm; Bugi 12 a Nguyên lý làm việc Hình 3.15 Hệ thống đánh lửa th-ờng ắc quy Cuộn sơ cấp Con quay chia điện 10 Cặp tiếp điểm Khoá điện Lõi thép Nắp chia điện 11 Cam chia ®iƯn §iƯn trë phơ Cn thø cÊp Bugi 12 Tụ điện Khi đóng khoá điện, dòng điện chiều I1 qua cuộn dây sơ cấp (4) Khi tiếp điểm (10) đóng, mạch sơ cấp khép kín dòng sơ cấp mạch có chiều từ : (+) ắc quy khoá điện điện trở phụ (3) cuộn sơ cấp (w1) tiếp điểm (10) mát (-) ắc quy Khi khóa điện mức START (nấc khởi động) điện trở phụ đ-ợc nối tắt loại khỏi mạch sơ cấp Thời gian tiếp điểm đóng dòng sơ cấp gia tăng từ giá trị I0 đến giá trị cực đại Imax Cam chia điện(11) quay, tác động tiếp điểm (10) mở ra, mạch sơ cấp bị ngắt (mở) đột ngột, đồng thời từ tr-ờng lõi thép bị ngắt đột ngột, từ thông dòng sơ cấp sinh biến thiên móc vòng qua hai cuộn sơ cấp thứ cấp Trong cuộn sơ cấp sinh sức điện động tự cảm C1 có trị số (180 300)(V) Đồng thời cuộn thứ cấp xuất sức điện động cảm ứng có trị số 18 25(KV) Lúc dòng cao áp cuộn thứ cấp đ-ợc dẫn qua quay (7) bé chia ®iƯn (8) ®Ĩ dÉn ®Õn bugi (9) phóng qua khe hở bugi tạo tia lửa điện thời điểm gần cuối trình nén để đốt cháy hỗn hợp công tác động cuộn sơ cấp xuất sức điện động U2 = 200 300(V) Lúc tụ điện tích điện, làm giảm nhanh sức điện động tự cảm U1 hay nói cách khác, làm cho dòng sơ cấp đột ngột, để làm xuất sức điện động cảm ứng lớn cuộn sơ cấp Tụ điện có tác dụng bảo vệ cặp tiếp điểm khỏi bị cháy Khi điện áp thứ cấp U2 đủ lớn, quay chia điện đà chia điện cho dây cao áp bugi Nhờ có cam quay(11) mà tia lửa cao áp đ-ợc phân chia tới bugi theo thứ tự nổ động 13 b Biến áp đánh lửa (bôbin) * Công dụng: Biến điện áp chiều 6V, 12V thành điện áp 12 25kV * Cấu tạo: Bôbin th-ờng đ-ợc làm kín, không tháo lắp chi tiết bên để sửa chữa Lõi bôbin đ-ợc làm thép kỹ thuật điện, có chiều dày 0,35 (mm) đ-ợc sơn cách điện với Trên lõi thép đ-ợc hai cuộn dây sơ cấp thứ cấp Cuộn dây sơ cấp đ-ợc khoảng 250 400(vòng), tiết diện dây khoảng 0,70,8(mm) đ-ợc phía để thoát nhiệt Còn cuộn thứ cấp đ-ợc bên trong, số vòng dây 19000 26000(vòng), tiết diện 0,07 0,1(mm) Trong số bôbin lõi cuộn dây đ-ợc ngâm dầu biến thế, mục đích để làm mát nhanh cho bôbin 15 Hình 3.16 Cấu tạo biến áp đánh lửa 13 14 Cọc cao áp Cuộn dây thứ cấp Các thép kỹ thuật 10 Khoang chứa dầu làm mát Nắp cách điện Lò xo tiếp dẫn Thân biến áp 11 Đế cách điện 12 Lõi 13 Cọc nối tiếp điểm (cọc âm) 14 Cọc d-ơng (BK+) nối từ khoá điện Giá đỡ Mạch từ tr-ờng Cuộn sơ cấp 15 Cọc cao áp trung tâm (cọc 4) c Bộ chia điện (đelcô) * Công dụng : Đóng cắt dòng điện sơ cấp để tạo xung cao áp, đồng thời phân phối điện áp cao tới bugi theo thiết bị đánh lửa động theo thời điểm quy định * Cấu tạo : Hình 3.17 Cấu tạo phận chia điện cam cắt điện Tụ điện Lò xo Cần cắt điện Trục tiếp điểm cố định Vỏ Cần giữ Trục chia điện Bộ điều chỉnh li tâm 10 Đĩa cố định 11 Đĩa di động 12 Bộ điều chỉnh đánh lửa 14 Bộ chia điện (đelcô) gồm phận : Bộ phận tạo xung , phận chia điện cao áp điều chỉnh góc đánh lửa sớm d Bugi * Công dụng: Là nơi tạo tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp * Phân loại: Dựa theo nhiệt độ làm việc bugi mà chia thành hai loại nh- sau: + Bugi nóng: Có chân sứ cách điện dài, đ-ờng truyền nhiệt dài nên khả thoát nhiệt Th-ờng dùng cho động có tỷ số nén thấp, ứng suất nhiệt thấp + Bugi lạnh: Có chân sứ cách điện ngắn, đ-ờng truyền nhiệt ngắn nên có khả thoát nhiệt nhanh Th-ờng dùng cho động cã tû sè nÐn cao, øng suÊt nhiÖt cao Dùa theo cÊu t¹o ta cã ba lo¹i: + Bugi liỊn + Bugi lắp + Bugi chống nhiễu * Cấu tạo: Bugi gồm ba phần: - Điện cực trung tâm (cực d-ơng) - Thân - Điện cực âm (cực mát) Hình 3.18 a) Bugi với cực d-ơng có lõi đồng b) Bugi ®Ønh Platinmum MatÝt b»ng thủ tinh dÉn ®iƯn Hình 3.19 Bugi kiểu điện trở Đầu cực Điện cực trung tâm Các gân vỏ Sứ cách điện Điện trở Đai ốc Vỏ Gờ tựa Điện cực d-ơng 10 Điện cực âm Sứ cách điện Lõi đồng Điện cực trung tâm Đỉnh Platinmum Điện cực âm 15 e Tụ điện * Công dụng: Dập tắt tia lửa điện cặp tiếp điểm, làm tăng điện áp đánh lửa bảo vệ cho cặp tiếp điểm khỏi bị cháy * Cấu tạo: Hình 3.20 Tụ điện a) Loại thông th-ờng b) Loại kích th-ớc bé Cuộn Vỏ 10 Đệm 2,4 Giấy cách điện Giấy hình trụ 11 Đầu nối với nắp chắn Líp bäc D©y dÉn 12 èng Líp bäc ốc đậy Tụ điện gồm hai cực kim loại đ-ợc tròn, cách điện với nhờ lớp giấy cách điện Cực (+) tụ nối với tiếp điểm động, cực âm đ-ợc nối với mát (nối tiếp với vỏ) Trị số điện dungcủa tụ 0,15 0,25 (F), tụ điện nạp phóng điện nhanh 500 2500(lần/giây) Khi có tụ điện dòng điện ngắt, mạch giảm nhanh nên sức điện động cảm ứng lớn f Dây cao áp * Công dụng: Truyền điện cao áp từ bôbin đến chia điện từ chia điện đến bugi * Cấu tạo: Vỏ loại nhựa có tính cách điện cao bọc bên lõi: lõi làm dây dẫn đơn có ®iƯn trë cao cã trÞ sè 3,5  () làm than chì (lõi mềm) Ngày dây cao áp điện trở cách điện Silicol, có cấu tạo phức tạp, lõi cáp lõi nhiều sợi đ-ợc lót cacbon dây Bọc quanh lõi lớp đệm lớp cao su cách điện, sau đến lớp cách điện lớp vỏ cách điện lớp cách điện lớp đệm g Khoá điện Khoá điện công tắc đánh lửa, công tắc công suất vận hành chìa khoá Xoay chìa khoá để ngắt mạch sơ cấp hệ thống điện khác Khi chìa khoá đánh lửa đ-ợc xoay đến vị trí ON, công tắc đánh lửa nối kết cuộn dây sơ 16 cấp với ắc quy Xoay chìa khoá đến vị trí START(khởi động), máy khởi động làm việc kéo động quay theo Công tắc đánh lửa thực nhiều công việc khác: điều khiển khoá tay lái, tín hiệu âm thanh(còi), tín hiệu, chiếu sáng, bơm xăng, đài(Radio), hệ thống điều hoà đặc biệt nhiệm vụ khoá vành tay lái Hình 3.21 Khoá điện Tấm tiếp điểm ; Trèng xoay ; Vá kho¸ ; Xy lanh ; Lò xo ; Nắp công tắc 3.4 Hệ thống khởi động 3.4.1 Những vấn đề chung hệ thống khởi động Động đốt khác với số động khác nh- động điện, máy n-ớcvvKhông thể tự khởi động đ-ợc Nói cách khác, muốn khởi động động máy khởi động phải phát mô men quay, mô men quay phải thắng đ-ợc mô men cản động Mô men cản tổng mô men: Mô men lực ma sát, mô men nén, mô men để dẫn động cấu phụ trợ đặt động nh- ( máy nén bơm dầu nhờn, nhiên liệu động điezel ) mô men để khắc phục ( biến đổi ) lực quán tính khối chuyển động quay chuyển động tịnh tiến động Tóm lại: để khởi động đ-ợc động máy khởi động phải tạo mô men quay để truyền cho trục khuỷu, giúp trục khuỷu quay đ-ợc với số vòng quay định để động khởi động đ-ợc sau sau động đà tự làm việc máy khởi động phải đ-ợc loại cách tự động Đối với động xăng, số vòng quay khởi động 20 - 30 vòng/ phút Đối với động điezel , số vòng quay khởi động 80 - 250 vòng/ phút Tuỳ thuộc vào loại động cách thức khởi động, ng-ời ta có số ph-ơng án khởi động động : 3.4.1.1 Khởi động máy khởi động Trong hệ thống khởi động này, ắc quy cung cấp l-ợng cho máy khởi động ( máy đề ) để làm việc, máy khởi động kéo cho trục khuỷu động quay đến tốc độ vòng quay cần thiết động nổ tự làm việc đ-ợc 17 Khởi động máy khởi động ( máy đề ) có ph-ơng pháp thực việc điều khiển máy tự động làm việc + Điều khiĨn trùc tiÕp ( b»ng hép tiÕp ®iĨm ) + Điều khiển gián tiếp ( rơle khởi động ) * Ưu điểm: - Rất thuận tiện sử dụng - Khởi động nhanh - Kích th-ớc toàn thiết bị khởi động nhỏ nên phổ biến động cỡ nhỏ trung bình, kể động xăng điezel Đặc biệt động ô tô xe máy * Nh-ợc điểm: - ắc quy dễ bị tải, nên thời gian khởi động ngắn ( thời gian khởi động không 15 20 giây) - Phải th-ờng xuyên chăm sóc, bảo d-ỡng ắc quy nh- máy khởi động ( chổi than cổ góp) để khởi động chắn đ-ợc 3.4.1.2 Khởi động máy nén khí Nguyên tắc làm việc hệ thống nh- sau: Đ-a không khí nén vào xi lanh vào thời điểm t-ơng ứng với hành trình giÃn nở sinh công, đẩy piston xuống làm trục quay khuỷu để khởi động động * Ưu ®iĨm: - Khëi ®éng rÊt ch¾c ch¾n - ViƯc khởi động không tiêu tốn sức lực ng-ời vận hành * Nh-ợc điểm: - Việc khởi động động t-ơng đối phức tạp, phải phụ thuộc vào nguồn khí nén dự trữ - Hệ thống bố trí phức tạp cồng kềnh 3.4.1.3 Khởi động máy lai Việc khởi động động đ-ợc thực thông qua động cỡ nhỏ động xăng động điezel để kéo cho trục khuỷu động cần khởi động quay số vòng quay định giúp cho việc khởi động động đ-ợc dễ dàng Khởi động động lai thích ứng với loại động lớn nh- tàu thuỷ, xe lu số động tĩnh cỡ lớn * Ưu điểm: - Số lần khởi động không hạn chế - Tạo số vòng quay lớn cho động cần khởi động - Nhiệt làm mát động phụ đ-ợc dùng hàm nóng động có tác dụng hỗ trợ khởi động, khởi động chắn 18 * Nh-ợc điểm: - Thời gian khởi động lâu - Hệ thống khởi động t-ơng đối đắt tiền - Việc sửa chữa bảo d-ỡng hệ thống khởi động khó ph-ơng pháp khởi động khác 3.4.1.4 Khởi động sức ng-ời Dùng sức ng-ời thông qua tay quay để quay cho động làm việc ph-ơng pháp thích hợp cho động cỡ nhỏ * Ưu điểm: - Đơn giản, dễ sử dụng - Không công chăm sóc, bảo d-ỡng * Nh-ợc điểm: - Việc khởi động vất vả tiêu tốn sức lực ng-ời vận hành động 3.4.2 Cấu tạo thiết bị hệ thống khởi động điện 3.4.2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động ô tô Hình 3.22 Sơ đồ nguyên lý hoạt động HTKĐ Máy khởi động, ắc quy, công tắc khởi động 4, động điện khởi động, rơ le kéo, đĩa đồng tiếp điện, cuộn dây rơ le kéo, lõi thép, lò xo hồi vị, 10 dẫn động bánh khởi động, 11 nạng gạt, 12 bánh khởi động, 13 vành bánh đà Các phận hệ thống gồm có: Động khởi động 4, rơ le kéo 5, dẫn động bánh khởi động 10 Các phận th-ờng đ-ợc bố trí kết cấu Khi khoá khởi động đóng có dòng điện qua cuộn dây rơ le kéo Sinh lùc tõ hãa hót lâi thÐp chun ®éng sang trái Một đầu lõi thép có gắn đĩa đồng tiếp, điện 6, đầu nối với cần bây 11 dẫn động bánh khởi động 12 Khi đĩa đồng 19 tiếp xúc làm nối tiếp điểm điện động khởi động đồng thời bánh 12 vào ăn khớp với vành bánh đà 13 Khi trục động quay làm bánh 12, 13, quay thực trình khởi động động ôtô Khi ngắt khóa khởi động 3, dòng điện điều khiển rơle kéo đi, tác dụng lò xo hồi vị hệ thống đ-ợc dẫn động vị trí ban đầu, động điện bị ngắt bánh 12 khỏi khớp với 13 kết thúc trình khởi động 3.4.2.2 Máy khởi động * Loại giảm tốc - Máy khởi động loại giảm tốc dùng mô tơ tốc độ cao - Máy khởi động loại giảm tốc l m tăng mô men xoắn cách giảm tốc độ quay phần ứng lõi mô tơ nhờ truyền giảm tốc - Píttông công tắc từ đẩy trực tiếp bánh chủ động đặt trục với v o ăn khớp với v nh * Máy khởi động loại thông th-ờng - Bánh dẫn động chủ động đ-ợc đặt trục với lõi mô tơ (phần ứng) v quay tốc độ với lõi - Cần dẫn động đ-ợc nối với đẩy công tắc từ đẩy bánh chủ động v l m cho ăn khớp với v nh Hình 2.33 Máy khởi động loại giảm tốc loại th-ờng * Máy khởi động loại bánh hnh tinh Hình 2.34 Bộ truyền hành tinh Trục thứ cấp Bánh bao Bánh hành tinh Bánh mặt trời Trục bánh hành tinh - Máy khởi động loại bánh h nh tinh dùng truyền h nh tinh để giảm tốc độ quay lõi (phần ứng) mô tơ 20 - Bánh dẫn động khởi động ăn khớp với v nh thông qua cần dẫn động giống nh- tr-ờng hợp máy khởi động thông th-ờng 3.4.2.3 Li hợp khởi động - Li hợp khởi động truyền chuyển động quay mô tơ tới động thông qua bánh chủ động khởp động - Để bảo vệ máy khởi động khỏi bị hỏng hóc số vòng quay cao đ-ợc tạo động đà đ-ợckhởi ®éng ng-êi ta bè trÝ li hỵp khëi ®éng nμ y - Đó l li hợp khởi động loại chiều có lăn Hình 2.35 Li hợp khởi động bánh khởi động * Khi động quay khởi động: Khi bánh li hợp (bên ngo i) quay nhanh trục then (bên trong) lăn li hợp bị đẩy v o chỗ hẹp rÃnh v lực quay bánh li hợp đ-ợc truyền tới trục then * Sau khởi động động cơ: Khi trục then (bên trong) quay nhanh bánh li hợp (bên ngo i), lăn li hợp bị đẩy chỗ rộng rÃnh l m cho bánh li hợp quay không tải Cơ cấu ăn khớp / nhả có hai chức - Ăn khớp bánh dẫn động khởi động với v nh bánh đ - Ngắt ăn khớp bánh dẫn động khởi động với v nh bánh đ Hình 3.36 Cơ cấu ăn khớp nhả khớp * Cơ cấu ăn khớp: Khi mặt đầu bánh dẫn động khởi động v v nh 21 v o ăn khớp với nhờ tác động kéo công tắc từ v ép lò xo dẫn động lại Sau công tắc đ-ợc bật lên v lực quay phần ứng tăng lên Một phần lực quay đ-ợc chuyển th nh lực đẩy bánh dẫn động khởi động nhờ then xoắn Nói cách khác bánh dẫn động khởi động đ-ợc đà v o ăn khớp với v nh bánh đ nhờ lực hút công tắc từ v lực quay phần ứng v lực đẩy then xoắn * Cơ cấu nhả khớp: Khi bánh dẫn động khởi động l m quay v nh xuất áp lực cao bề mặt hai bánh Vì tốc độ quay động (v nh răng) trở nên cao so với bánh dẫn động khởi động khởi động động cơ, nên v nh l m quay bánh dẫn động Một phần lực quay n y đ-ợc chuyển th nh lực đẩy dọc trục nhờ then xoắn để ngắt ăn khớp bánh dẫn động khởi động v v nh Cơ cấu li hợp máy khởi động ngăn không cho lực quay máy khởi động truyền tới bánh dẫn động khởi động từ v nh bánh đ Kết l áp lực bề mặt hai bánh giảm xuống v bánh dẫn động đ-ợc kéo khỏi ăn khớp cách dễ d ng Vì lực hút công tắc từ bị nên lò xo hồi vị bị nén đẩy bánh dẫn động khởi động lại vị trí cũ v hai bánh không ăn khớp 3.5 Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu, thông tin thiết bị tiện nghi 3.5.1 Khái quát chung hệ thống a Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu, thông tin Hình 3.37 Sơ đồ chung hệ thống chiếu sáng Đèn s-ơng mù tr-ớc Đèn dừng Đèn xin nhan tr-íc §Ìn cèt §Ìn pha 7.§Ìn kích th-ớc Đèn s-ơng mù sau 11 Đèn s-ơng mï sau 13 §Ìn soi biĨn sè 22 §Ìn phanh kính Đèn phanh 10 Đèn chiếu hậu 12 Đèn lùi Hệ thống chiếu sáng tín hiệu làm nhiệm vụ chiếu sáng phần đ-ờng xe chuyển động đêm tối, báo hiệu ánh sáng Sự có mặt xe đ-ờng báo kích th-ớc khuôn khỉ cđa xe biĨn sè cđa xe, b¸o hiƯu xe quay vòng phanh cho xe tham gia giao thông biết chiếu sáng cần thiết nh-: chiếu sáng phần đ-ờng, chiếu sáng động cơ, buồng lái, khoang hành khách, khoang hành lý D-ới sơ đồ chung hệ thống chiếu sáng Còi phát tín hiệu âm thanh, để báo cho ng-ời đ-ờng, ph-ơng tiện khác biết tr-ớc xe đến, xin v-ợt xe khác tham gia giao thông Trên bảng đồng hồ tr-ớc mặt ng-ời lái có đặt loại đồng hồ khác để theo dõi tình trạng làm việc số phận máy điện nh-: - Đồng hồ tốc độ đặt bảng đồng hồ dùng để theo dõi tốc độ chạy xe, tính km / - Đồng hồ nhiệt độ đặt bên trái phía bảng đồ hồ, dùng để đo nhiệt độ n-ớc làm mát động nhiệt độ dầu nhờn hệ thống bôi trơn - Đồng hồ đo áp lực dầu, đặt bên phải phía d-ới bảng đồng hồ, dùng để đo áp lực hệ thống bôi trơn động (hoặc hệ thống nhiên liệu động điêzen) - Ampe kế đặt bên phải phía bảng đồng hồ, dùng để theo dõi số dòng điện cho ắc quy trị số dòng điện phóng từ ắc quy máy phát điện ch-a cung cấp - Đồng hồ xăng Đặt bên trái phía d-ới bảng đồng hồ dùng để đo mức xăng thùng chứa Hình d-ới giới thiệu loại đồng hồ điện Hình 3.38 Bảng ®ång hå xe Din – 164 §ång hå nhiƯt độ n-ớc làm mát; Đồng hồ xăng; Đèn chiếu sáng đồng hồ; Đồng hồ tốc độ; Đồng hồ đo áp lực dầu; Ampe kế; Đèn báo đồng hồ quay vòng; Đèn báo ánh sáng xa (đèn pha) b Hệ thống điều hoà không khí Hệ thống điều hoà không khí làm nhiệm vụ: trì nhiệt độ độ ẩm thích hợp, cung cấp l-ợng không khí đ-ợc lọc l-u thông khoang hành khách ô tô Khi thời tiết nóng, hệ thống điều hoà có nhiệm vụ làm mát, giảm nhiệt độ Khi thời tiết 23 lạnh, hệ thống ®iỊu hoµ cã nhiƯm vơ cung cÊp khÝ nãng ®Ĩ s-ởi ấm, làm tăng nhiệt độ khoang hành khách Khi xe chuyển động, không khí khoang hành khách cần đ-ợc l-u thông bụi nh- mùi phát từ động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống khí xả động Điều hoà không khí thuật ngữ chung hệ thống: Làm lạnh( để giảm nhiệt độ), s-ởi ấm ( để tăng nhiệt độ ) hệ thống thông gió, tạo không khí sạch, l-u thông khoang hành khách xe 3.5.2 Các thiết bị hệ thống a Cấu tạo đèn pha bóng đèn Hình 3.39 Đèn pha tháo, lắp đ-ợc Hình 3.40 Đèn pha không tháo, lắp đ-ợc 1.Choá đèn 2.Đệm 1.kính khuyếch tán 3.Bóng đèn 4.Đui đèn 2.Choá đèn 5.Vít điều 6.Vỏ đèn 3.L-ới chắn 7.Vỏ hệ thống qh 8.Vít điều chỉng 4.Đui đèn 9.Kính khuyếch tán 10.Vòng nẹp 5.Bóng đèn pha cốt 6.Bóng đèn khích th-ớc Cấu tạo đèn pha gồm phần chính: Choá đèn; Bóng đèn Kính khuyếch tán * Chóa đèn: - Choá đèn đ-ợc dập thép đ-ợc phủ bên lớp kim loại phản chiếu Chất phản chiếu th-ờng Crôm, Bạc, Nhôm Hiện ng-ời ta sử dụng loại choá đèn khác nhau, sau giới thiệu số choá đèn hay dùng: + Choá đèn parabol: với loại chóa đèn ánh sáng tiêu điểm F tới chóa đèn đ-ợc phản xạ thành chùm tia sáng song song + Chóa đèn hình elíp: Với loại chùm tia sáng từ nguồnsáng(bóng đèn) F1 đ-ợc phản xạ hội tụ tiêu điểm F2 Hình 3.41 Choá đèn hình parabol hình elíp 24 b Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống điều hòa không khí Hệ thống điện lạnh ôtô hệ thống hoạt động áp xuất khép kín, gồm phận đ-ợc mô tả theo sơ đồ hình 3.42 Hình 3.42 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ôtô A Máy nén gọi blốc lạnh I Bộ tiêu âm B Bộ ng-ng tụ, hay giàn nóng H Van xả phía thấp áp C Bình lọc/hút ảm hay fin lọc Sự nén D Van gi·n në hay van tiÕt l-u Sù ng-ng tụ E Van xả phía cao áp Sự gi·n në F Van gi·n në Sù bèc h¬i G Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh Hoạt động hệ thống điện lạnh đ-ợc tiến hành theo b-ớc sau nhằm truất nhiệt, làm lạnh khối không khí phân phối luồng khí mát bên cabin ôtô: a Môi chất lạnh thể đ-ợc bơm từ máy nén (A) d-ới áp suất cao nhiệt độ cao đến ng-ng tụ( B) b.Tại ng-ng tụ (giàn nóng) (B) nhiệt độ môi chất lạnh cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất lạnh thể đ-ợc giải nhiệt, giảm áp nên ng-ng tụ thành thể lỏng d-ới áp suất cao nhiệt độ thấp 25 c Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục l-u thông đến bình lọc/hút ẩm (C), môi chất lạnh đ-ợc tiếp tục làm tinh khiết nhờ đ-ợc hút hết ẩm lọc tạp chÊt d Van gi·n në hay van tiÕt l-u (F) điều tiết l-u l-ợng môi chất lạnh thể lỏng để phun vào bốc (giàn lạnh) (G), làm lạnh thấp áp môi chất lạnh Do đ-ợc giảm áp nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc biến thành thể bên bốc e Trong trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt cabin ôtô, làm cho bốc trở lên lạnh Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi khối l-ợng lớn không khí xuyên qua giàn lạnh đ-a khí mát vào cabin ôtô f Sau môi chất lạnh thể hơi, áp suất thấp đ-ợc hút trở lại máy nén Hệ thống điện lạnh ôtô đ-ợc thiết kế theo kiểu: Hệ thống dùng van gi·n në TXV (Thermostatic Expansion Valve) vµ hƯ thèngs tiết l-u cố định FOT (Fexed Orfice Tube) để tiết l-u môi chất lạnh thể lỏng phun vào bốc h¬i 26 ... Kết cấu ắc quy axit Hai hình vẽ 3. 3 3. 4 thể rõ hình dáng bên cấu tạo bên hai loại ắc quy axit dùng ô tô ắc quy cầu (Hình 2.1.1) ắc quy cầu chìm (Hình 2.1.2) Hình 3. 3 Cấu tạo ắc quy axit cầu Vỏ bình... hành khách xe 3. 5.2 Các thiết bị hệ thống a Cấu tạo đèn pha bóng đèn Hình 3. 39 Đèn pha tháo, lắp đ-ợc Hình 3. 40 Đèn pha không tháo, lắp đ-ợc 1.Choá đèn 2.Đệm 1.kính khuyếch tán 3. Bóng đèn 4.Đui... tăng, UF tăng tỷ lệ UF tăng cao, tìm cách giảm Ikt Khi UF thấp, tìm cách tăng Ikt 3. 3 Hệ thống đánh lửa 3. 3.1 Những vấn đề chung hệ thống đánh lửa a Công dụng Biến dòng điện chiều thấp áp 6-12V